JP4424143B2 - Planetary carrier - Google Patents
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Description
本発明はプラネタリギアユニットのプラネタリキャリアに関し、特に、そのプラネタリキャリアの剛性を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a planetary carrier of a planetary gear unit, and more particularly to a technique for improving the rigidity of the planetary carrier.
自動変速機等に用いられるプラネタリギアユニットは、一般に、サンギア、リングギア、それらサンギアおよびリングギアと同軸で回転するプラネタリキャリア、および、そのプラネタリキャリアに自転可能に支持されてそれらサンギアおよびリングギアに噛み合わされているピニオンを有している。そして、上記プラネタリキャリアは、ピニオンの軸心に挿し通されたピニオンシャフトの両端を支持するための一対の支持壁を有している。 Planetary gear units used in automatic transmissions and the like are generally sun gears, ring gears, planetary carriers that rotate coaxially with the sun gears and the ring gears, and the sun gears and ring gears that are rotatably supported by the planetary carriers. It has an intermeshing pinion. And the said planetary carrier has a pair of support wall for supporting the both ends of the pinion shaft inserted in the shaft center of the pinion.
上記プラネタリギアユニットの各ギアの歯は、噛み合いの進行が連続して円滑に行われるようにするため、はす歯とされることが多い。しかし、噛み合い歯をはす歯とすると、ピニオンを支持するプラネタリキャリアには、噛み合いの反力により捩りモーメントが生じる。従って、プラネタリキャリアには高い剛性が要求される。そこで、上記一対の支持壁間を互いに連結する軸方向の連結壁を、周方向に複数設けることが考えられている(たとえば、特許文献1)。 The teeth of each gear of the planetary gear unit are often helical teeth in order to keep the meshing progressing smoothly and continuously. However, if the meshing teeth are set to be teeth, a torsional moment is generated in the planetary carrier that supports the pinion due to the reaction force of the meshing. Therefore, the planetary carrier is required to have high rigidity. In view of this, it is considered to provide a plurality of axial connection walls that connect the pair of support walls to each other in the circumferential direction (for example, Patent Document 1).
上記特許文献1に記載のプラネタリキャリアは、一方の支持壁と連結壁とが一体的に形成されており、それに別部材である他方の支持壁が連結されている。
支持壁と連結壁とを有する第1部材と、例えば他方の支持壁などの第2部材との間の連結を溶接により行う場合、溶接深さを一定にして溶接することが一般的である。また、溶接の吹き抜け(すなわち、溶接側の端面とは反対側の端面にスパッタが生じること)を防止する必要がある。そのため、合わせ面の形状によっては、溶接深さを深くすることができず、接合面積が不十分となって、プラネタリキャリアの剛性が十分に確保できない場合がある。 When the connection between the first member having the support wall and the connection wall and the second member such as the other support wall is performed by welding, the welding is generally performed with a constant welding depth. Further, it is necessary to prevent welding blow-through (that is, spatter is generated on the end surface opposite to the end surface on the welding side). Therefore, depending on the shape of the mating surfaces, the welding depth cannot be increased, the bonding area becomes insufficient, and the planetary carrier may not have sufficient rigidity.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、剛性を可及的に向上させることができるプラネタリキャリアを提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object thereof is to provide a planetary carrier capable of improving rigidity as much as possible.
上記目的を達成するための第1発明は、複数のピニオンの一端部を支持する第1支持壁と、その第1支持壁から軸方向に延び、軸方向端部に合わせ面が形成された第1連結壁とを有する第1部材と、その第1部材の第1連結壁の合わせ面が当接させられ、その合わせ面において溶接により接合される第2部材とを、備えたプラネタリキャリアであって、前記合わせ面上において径方向の外周端から内周端へ向けて前記第1連結壁が連続する長さを連続径方向長さとしたとき、周方向へ移動するに従い、その連続径方向長さが変化しその連続径方向長さが長くなることに関連して前記外周端から内周端へ向けての溶接深さが深くなっていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a first support wall for supporting one end portions of a plurality of pinions, an axial direction extending from the first support wall, and a mating surface formed at the axial end portion . a first member having a first connecting wall, the mating surface of the first connection wall of the first member is brought into contact, and a second member to be joined by welding at their mating surfaces, there in the planetary carrier with Then, when the length in which the first connecting wall continues from the radially outer peripheral end to the inner peripheral end on the mating surface is defined as the continuous radial length, the continuous radial length increases as it moves in the circumferential direction. The welding depth from the outer peripheral end toward the inner peripheral end is increased in relation to the change in length and the increase in the length in the continuous radial direction .
ここで、第1発明において、連続径方向長さが長くなることに関連して、溶接深さが深くなっているとは、連続径方向長さと溶接深さとが一対一に対応しており、連続径方向長さが長くなるほど溶接深さが深くなる態様だけでなく、連続径方向長さと溶接深さとが一対一に対応していない態様も含むものであり、溶接深さが部位によって相対的に変化させられており、且つ、溶接深さが相対的に深い部位の前記連続径方向長さが、溶接深さが相対的に浅い部位の前記連続径方向長さよりも長くなっていればよい。 Here, in the first invention, in relation to the increase in the length in the continuous radial direction, the fact that the welding depth is deep means that the length in the continuous radial direction and the welding depth correspond one-to-one. It includes not only a mode in which the welding depth becomes deeper as the continuous radial direction length increases, but also includes a mode in which the continuous radial direction length and the welding depth do not correspond one-to-one. The continuous radial direction length of the portion where the welding depth is relatively deep may be longer than the continuous radial direction length of the portion where the welding depth is relatively shallow. .
第2発明は、第1発明のプラネタリキャリアにおいて、前記第2部材は、複数のピニオンの他端部を支持する前記第1支持壁に平行な第2支持壁と、その第2支持壁から前記第1支持壁側へ軸方向に延びる第2連結壁と、その第2連結壁の軸方向端部を相互に連結するその第2支持壁に平行な補強壁とを、備え、その補強壁に前記合わせ面が当接させられて外周側から溶接により互いに接合されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the planetary carrier according to the first aspect, the second member includes a second support wall parallel to the first support wall that supports the other ends of the plurality of pinions, and the second support wall. A second connecting wall extending in the axial direction toward the first support wall; and a reinforcing wall parallel to the second supporting wall that connects the axial ends of the second connecting wall to each other. the mating surface is characterized Tei Rukoto are joined together by welding from the outer peripheral side are brought into contact.
第1発明によれば、前記合わせ面上において径方向の外周端から内周端へ向けて前記第1連結壁が連続する長さを連続径方向長さとしたとき、周方向へ移動するに従い、その連続径方向長さが変化しその連続径方向長さが長くなることに関連して前記外周端から内周端へ向けての溶接深さが深くなっていることから、連続径方向長さが相対的に短い部位では溶接深さが短くされる一方、連続径方向長さが相対的に長い部位では、溶接深さが深くされるので、溶接の際の吹き抜けを防止しつつ、結合強度の向上すなわちプラネタリキャリアの剛性の向上が可能となる。 According to the first invention, when the continuous length of the first connecting wall from the radially outer peripheral end to the inner peripheral end on the mating surface is a continuous radial length, Since the continuous radial direction length is changed and the continuous radial direction length is increased, the welding depth from the outer peripheral end toward the inner peripheral end is increased. However, the weld depth is shortened at a relatively short part, while the weld depth is deepened at a part having a relatively long continuous radial length. It is possible to improve the rigidity of the planetary carrier.
第2発明によれば、溶接作業が容易となる。 According to the second invention, the welding operation is facilitated.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本発明が適用されたプラネタリキャリア10を備えたプラネタリギアユニット12を含む自動変速機の一部を示す断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of an automatic transmission including a
プラネタリギアユニット12は所謂ラビニヨ型であり、シングルピニオン型の第1プラネタリギアユニット14およびダブルピニオン型の第2プラネタリギアユニット16の2つのプラネタリギアユニットが互いに隣接し、且つ、プラネタリキャリア同士、リングギア同士が互いに連結されて共用化されて1つのプラネタリギアユニットとされている。
The
第1プラネタリギアユニット14は、エンジン等の走行用駆動源によって回転駆動されるトルクコンバータのタービン軸である入力軸18の回りに相対回転可能に、その入力軸18の外周側に嵌合された第1サンギア20と、その第1サンギア20と噛み合う複数個(本実施例では3個)のロングピニオン22と、そのロングピニオン22と噛み合うリングギア24と、そのロングピニオン22を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリア10とを備えている。そして、上記ロングピニオン22の軸心には、ニードルベアリング26を介してロングピニオン22をプラネタリキャリア10に固定するためにロングピニオンシャフト28が挿し通されている。
The first
前記第2プラネタリギアユニット16は、前記第1サンギア20に隣接する位置において、入力軸18に対して相対回転可能にその入力軸18の外周側に嵌合された第2サンギア30と、その第2サンギア30と噛み合うとともに、前記ロングピニオン22とも噛み合う複数個(本実施例では3個)のショートピニオン32とを備えており、それら第2サンギア30およびショートピニオン32と、前記ロングピニオン22、プラネタリキャリア10、リングギア24などにより、第2プラネタリギアユニット16が構成される。そして、上記ショートピニオン32の軸心には、ニードルベアリング34を介してショートピニオン32をプラネタリキャリア10に固定するためにショートピニオンシャフト36が挿し通されている。
The second
本実施例のプラネタリキャリア10は、鍛造工程後に切削加工を施すことによって製造されるものであり、互いに平行な第1支持壁40および第2支持壁42と、それら第1支持壁40と第2支持壁42との間に設けられ、それら第1支持壁40および第2支持壁42に平行な補強壁44と、第2支持壁42の外側面から第1支持壁40とは反対側となる軸方向外側へ垂直に突き出すボス部46と、第1支持壁40と補強壁44とをそれらの軸方向に連結する第1連結壁48と、第2支持壁42と補強壁44とをそれらの軸方向に連結する第2連結壁50(図2参照)とを備えている。
The
上記第2支持壁42には、ショートピニオンシャフト36の一端を支持する支持穴52が形成されており、補強壁44には、ショートピニオンシャフト36の他端を支持する支持穴54が形成されている。この支持穴52、54にショートピニオンシャフト36の両端がそれぞれ支持されることにより、ショートピニオン32の両端は、ショートピニオンシャフト36を介して、それぞれ第2支持壁42および補強壁44に支持される。従って、補強壁44は、ショートピニオン32を支持する支持壁としても機能する。
A
また、第2支持壁42には、さらに、ロングピニオンシャフト28の一端を支持する支持穴56が形成されており、第1支持壁40には、ロングピニオンシャフト28の他端を支持する支持穴58が形成されている。この支持穴56、58にロングピニオンシャフト28の両端がそれぞれ支持されることにより、ロングピニオン22の両端は、ロングピニオンシャフト28を介して、それぞれ第2支持壁42および第1支持壁40に支持される。
The
前記第1連結壁48と第1支持壁40とは第1部材60として一体成形されており、第1連結壁48の第1支持壁40とは反対側の軸方向端面である合わせ面62は、補強壁44の側面に当接させられている。そして、上記合わせ面62の外周部および補強壁44の合わせ面62側の側面の外周部に形成された溶接部64により、第1部材60と補強壁44とは互いに連結されている。従って、本実施例では、補強壁44が第2部材として機能する。また、第1部材60には、第1支持壁40および第1連結壁48を軸方向に貫通し、且つ、上記支持穴54と同径且つ同軸とされた軸方向穴66が形成されている。
The
前記ボス部46は、外周面にスプラインが形成されており、そのスプラインが、カウンタギアのボス部68の内周面に形成されたスプラインと噛み合うように、ボス部46はカウンタギアのボス部68の内側に嵌め入れられている。
The
図2は、上記プラネタリキャリア10の斜視図である。図2に示すように、第1支持壁40および第2支持壁42は、ともに円盤状部材であり、それぞれ、軸心穴72、74を有する。
FIG. 2 is a perspective view of the
また、前記ロングピニオンシャフト28を支持するために形成された3つの支持穴58は、互いの周方向の間隔が等しくなる位置、すなわち、120°間隔で配置されており、同様に、3つの軸方向穴66も、120°間隔で配置されている。また、第1部材60には、それら支持穴58および軸方向穴66の他に、各軸方向穴66に隣接するように、その軸方向穴66よりもやや小径の軸方向穴76が形成されているが、この軸方向穴76は、軽量化のためのものである。
Further, the three
前記第1連結壁48は、第1支持壁40の周方向に等間隔に3つ設けられ、各第1連結壁48は、軸方向の一端が第1支持壁40の外周縁に連結され、他端が補強壁44の一方の面の外周縁に溶接により連結されている。その補強壁44の他方の面には、その補強壁44を介して第1連結壁48と対向するように、前記第2連結壁50の一端が溶接により連結されており、第2連結壁50の他端は、第2支持壁42の外周縁に連結されている。
Three
補強壁44は、一方の面に第1連結壁48が連結され他方の面に第2連結壁50が連結されている3つの外周部分が、その内周側において互いに結合された形状であり、この補強壁44により、第1連結壁48および第2連結壁50は、その内周側が互いに連結されることとなるので、プラネタリキャリヤ10の剛性が向上する。
The reinforcing
図3は、上記第1部材60を合わせ面62側から見た平面図である。合わせ面62は、外周辺62a、内周辺62b、径方向辺62c、傾斜辺62dにより囲まれる面である。外周辺62aは、図3に示す平面視において第1支持壁40の外周と略重なる形状であり、内周辺62bは、同平面視において第1支持壁40の軸心穴72と略重なり、一方の端の周方向の位置が上記外周辺62aと略一致し、且つ、その外周辺62aよりも短くされており、径方向辺62cは、上記外周辺62aと内周辺62bとをそれらの周方向の位置が一致させられている側にて互いに連結しており、傾斜辺62dは、外周辺62aと内周辺62bとを他方の端において互いに連結している。この合わせ面62は、その全面が補強壁44に当接させられている。
FIG. 3 is a plan view of the
この合わせ面62は、傾斜辺62dが内周端となる範囲では径方向長さが連続的に変化し、また、合わせ面62には、前記軸方向穴66の一端が上記径方向辺62c寄りに開口している。従って、この合わせ面62上において径方向の一方の端から他方の端へ向けて第1連結壁48が連続する長さを連続径方向長さdとすると、その連続径方向長さdは、周方向に変化することになる。
The
たとえば、上記連続径方向長さdとして、外周端からの長さを考えた場合、前記軸方向穴66の中心および第1部材60の軸心を通る径方向線L1上においてその連続径方向長さdは最短(d1とする)となり、内周辺62bの傾斜辺62dと連結されている側の端および第1部材60の軸心を通る径方向線L2上などにおいてその連続径方向長さdは最長(d2とする)となる。
For example, when the length from the outer peripheral end is considered as the continuous radial direction length d, the continuous radial length on the radial line L1 passing through the center of the
図3において、溶接範囲すなわち溶接部64はハッチで示されている。図3に示されるように、溶接部64は作業性を考慮して合わせ面62の外周側のみに形成されている。ただし、外周辺62aの両端は溶接部64とされていない。これは、溶接の吹き抜けを防止するためである。さらに、溶接部64の溶接深さ(ここでは径方向の溶接長さ)は、周方向に変化させられている。すなわち、周方向の位置が前記軸方向穴66と重なる範囲である径方向線L3〜L4間では、溶接深さが最短連続径方向長さd1よりも短く(浅く)、その半分程度とされている。そして、径方向線L3から径方向線L2までの範囲では、径方向線L2側に行くに従って順次溶接深さが深くされていき、径方向線L2を過ぎると、再び順次溶接深さが浅くされている。このように溶接深さが周方向に変化させられることにより、溶接の吹き抜けを防止しつつ溶接面積(接合面積)を大きくすることができる。
In FIG. 3, the welding range, that is, the welded
なお、本実施例の溶接は、電子ビーム溶接により行われている。ただし、溶接方法は、電子ビーム溶接に限定されるものではなく、溶接深さが制御可能な公知の溶接方法であれば、特に制限なく利用可能である。 In addition, the welding of a present Example is performed by electron beam welding. However, the welding method is not limited to electron beam welding, and any known welding method capable of controlling the welding depth can be used without particular limitation.
以上、説明したように、本実施例によれば、連続径方向長さdが相対的に短い部位では溶接深さが短くされる一方、連続径方向長さdが相対的に長い部位では、溶接深さが深くされるので、溶接の際の吹き抜けを防止しつつ、結合強度の向上すなわちプラネタリキャリア10の剛性の向上が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the welding depth is shortened at a portion where the continuous radial direction length d is relatively short, while the welding depth is shortened at a portion where the continuous radial direction length d is relatively long. Since the depth is increased, it is possible to improve the coupling strength, that is, to improve the rigidity of the
また、本実施例によれば、第1連結壁48と補強壁44は外周側のみが溶接により互いに接合されているので、溶接作業が容易となる。
Moreover, according to the present Example, since the
次に、本発明の第2実施例を説明する。図4は、前述の第1部材60とは別の第1部材80を、図3と同方向からみた平面図である。この第1部材80は、プレス成形により製造されるものであり、円環板状の第1支持壁82と、その第1支持壁82の一方の側面の外周縁に連結されてその側面から軸方向に延びる3つの第1連結壁84とが一体的に構成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. 4 is a plan view of a
上記第1支持壁82には、第1実施例と同様の機能を有する支持穴58が第1実施例の場合と同一の位置に形成されており、また、第1実施例において軸方向穴66が形成されている位置に、その軸方向穴66と同一の大きさの貫通穴86が形成されている。
In the
第1連結壁84において第1支持壁40に連結されている側とは反対側の側面は、図示しない連結壁(第2部材)に連結される合わせ面88である。この合わせ面88は、外周辺の両端と内周辺の両端は、互いに周方向において略一致する位置とされているが、内周辺は前記貫通孔86を避けるように外周側に凹んだ凹部90を有しているので、その凹部90が内周端となる範囲における合わせ面88の径方向長さは、合わせ面88の他の部分の径方向長さよりも短くなっている。なお、本実施例の合わせ面88は径方向に不連続となっている部分はないので、径方向長さ(すなわち、同一径方向線上における外周端から内周端までの長さ)は、そのまま連続径方向長さdを表す。
The side surface of the
溶接部92は、図4においてハッチで示される範囲であり、第1実施例の場合と同様に、合わせ面88の外周側のみに形成され、また、周方向の両端部分は溶接部92とされていない。さらに、第2実施例においても溶接部92の溶接深さは、周方向に変化させられている。すなわち、前記凹部90が形成されていることにより径方向長さが短くなっている範囲を含む周方向の略半分の範囲における溶接深さに比べ、その範囲よりも径方向長さが長い残りの範囲の溶接深さは深くされている。従って、溶接の際の吹き抜けを防止しつつ、結合強度の向上すなわちプラネタリキャリアの剛性の向上が可能となる。なお、本実施例でも溶接は、電子ビーム溶接により行われるが、溶接深さが制御可能であれば、公知の他の溶接方法が適用可能である点は、前述の実施例と同様である。
The welded
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
たとえば、前述の実施例の第1部材60、80は、第1支持壁40、82と第1連結壁48、84とが一体的に構成されたものであったが、それら第1支持壁40、82と第1連結壁48、84とが別体とされ、互いに溶接等により結合されるものであってもよい。
For example, the
また、前述の第1実施例は、所謂ラビニヨ型のプラネタリギアユニット14に用いられるプラネタリキャリア10であったが、ラビニヨ型以外のプラネタリギアユニット、たとえば、単独のシングルまたはダブルピニオン型のプラネタリギアユニットにも適用できる。
In the first embodiment, the
また、前述の第1実施例では、第1部材60に接合される第2部材は連結壁44であったが、連結壁44が設けられず、第2支持壁42が第2部材となって第1部材60に接合されてもよい。
In the first embodiment, the second member joined to the
また、前述の実施例では、合わせ面62、88の外周側のみが溶接により接合されていたが、それに加えて、または、それに代えて、内周側も溶接されてもよい。また、それらの態様に加えて、或いは、それらの態様に代えて、側辺(第1実施例における径方向辺62cや傾斜辺62d)側から溶接されてもよい。
In the above-described embodiment, only the outer peripheral sides of the mating surfaces 62 and 88 are joined by welding. However, in addition to or instead of them, the inner peripheral side may be welded. Further, in addition to or in place of these aspects, welding may be performed from the side (the
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.
10:プラネタリキャリア、 44:補強壁(第2部材)、 48:第1連結壁、 60:第1部材、 62:合わせ面
10: Planetary carrier, 44: Reinforcing wall (second member), 48: First connecting wall, 60: First member, 62: Mating surface
Claims (2)
前記合わせ面上において径方向の外周端から内周端へ向けて前記第1連結壁が連続する長さを連続径方向長さとしたとき、周方向へ移動するに従い、該連続径方向長さが変化し該連続径方向長さが長くなることに関連して前記外周端から内周端へ向けての溶接深さが深くなっていることを特徴とするプラネタリキャリア。 A first support wall for supporting one end portion of a plurality of pinions, a first member having a said extending from the first support wall in the axial direction, a first connecting wall mating surface is formed in the axial end portion, said A planetary carrier comprising: a second member that is brought into contact with the mating surface of the first connecting wall of the first member and joined by welding on the mating surface ;
When the length in which the first connecting wall continues from the radially outer peripheral end to the inner peripheral end on the mating surface is defined as the continuous radial length, the continuous radial length increases as it moves in the circumferential direction. A planetary carrier characterized in that the welding depth from the outer peripheral end toward the inner peripheral end increases in relation to the change and the increase in the length in the continuous radial direction .
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